“機械制圖”是機械制造類專業的一門重要專業基礎課,它的重要性是由機械零件圖和裝配圖圖樣的重要性決定的。機械零件圖和裝配圖圖樣是表達設計者的設計思路的技術語言,是生產加工過程中進行加工的重要依據,也是裝配過程中裝配的重要依據,還是零件加工完成后檢驗零件是否合格的重要依據。機械零件圖樣是機械行業從業人員間進行交流的技術語言。掌握好機械制圖是以后能夠順利勝任機械類行業工作的重要保障。
本書結合高職高專人才培養現狀,對高等職業教育機械類、近機械類專業的教學內容體系進行調研和分析,總結眾多一線教師多年來的教學經驗和教學成果,并參考國家教育部門最新制定的課程教學的基本要求編寫而成。
本書在編寫的過程中,力求符合高職高專特色。在內容選取上,結合教學實際,對偏深的內容進行了適當的刪減,以應用為目的,增加實訓力度,以適應生產一線應用型人才的要求,并使用二維碼擴展閱讀方式加入電氣工程圖的相關知識,方便電氣類相關專業使用。全書結合現代制圖特點,把計算機繪圖與機械制圖相融合,加入AutoCAD知識及考證體系,以使學生能夠適應當今社會對新型人才的需求。全書文字簡練,通俗易懂,圖例講解詳細,使用三維模型降低學生學習難度,并力圖結合生產實際需要。
本書由遼寧機電職業技術學院王超、郝強主編,遼寧機電職業技術學院鄭曉坤、張克軍、曲奕凝任副主編,遼寧機電職業技術學院劉建飛、李嬌嬌參編。編寫分工具體如下:王超編寫了第2章、第3章和第5章,郝強編寫了第7~9章,鄭曉坤編寫了第12章,張克軍編寫緒論、第1章、第4章和第11章,劉建飛編寫了第6章,李嬌嬌編寫了第10章,曲奕凝編寫了附錄并對全書進行了校對。全書由王超統稿。
本書適合作為高職高專院校、中等職業院校及成人教育院校的機械類、機電類和近機械類專業機械制圖與工程制圖課程教材,也可以作為機械制造行業從業人員的參考資料。
由于編者水平有限,加上編寫時間倉促,書中內容難免有疏漏之處,請使用本書的廣大師生及讀者批評指正,并將意見和建議及時反饋給我們,以便我們在教材修訂時加以改進。
編者2017年3月
緒論
1. 本課程的研究內容
機械制圖是研究、識讀和繪制機械圖樣的一門技術基礎課程,是用圖樣表示機械的確切形狀結構、大小、工作原理和技術要求的學科。在現代工業生產和科學研究過程中,對于已有或想象中的空間體(如機械設備、建筑物等)的形狀、大小、位置等相關信息,很難用語言和文字清楚地表達,通常需要在圖紙上用圖形表達,這種工程物體的表達圖稱為工程圖。工程圖由圖形、符號、文字和數字等組成,能表達設計圖意、制造要求和技術經驗等,可以解決工程圖中的定位、度量、計算等問題,是進行設計和構思的重要工具之一,常被稱為工程界的語言。
2. 本課程的主要任務
(1) 主要掌握正投影法的基礎理論及其應用,培養學生空間想象和形體構思能力。
(2) 培養徒手繪制草圖、儀器繪制、計算機繪圖軟件繪制機械圖樣以及機械圖樣的閱讀能力。
(3) 培養進行三維造型設計和創造性構型的設計能力。
(4) 培養貫徹和執行《技術制圖》與《機械制圖》國家標準的意識,具有查閱有關標準手冊的能力。
(5) 培養學生認真負責的工作態度、嚴謹細致的工作作風和自學創新的學習能力。
3. 本課程的學習方法和注意事項
(1) 本課程的特點是實踐性較強,在學好投影基本理論、基本方法的基礎上,應通過一系列的作業練習、繪圖和看圖實踐,加深對課程知識的理解和掌握。多進行“物體”與“圖形”相互轉化的訓練,并注意畫圖與看圖相結合。多看多畫,提高自己的畫圖、識圖能力。
(2) 嚴格遵守機械制圖國家標準和有關技術標準的規定,繪制符合要求的工程圖樣,對常用的標準應該牢記并能熟練地運用。
(3) 進行計算機繪圖時,應熟練掌握一種通用繪圖軟件的使用方法和技巧。
(4) 加強手工儀器繪圖和徒手繪制草圖的練習,提高實際繪圖的動手能力。
(5) 在學習過程中不斷地改進學習方法,提高獨立的工作能力、自主學習能力和創新能力。
第1章制圖基礎知識與技能
圖樣是設計和生產過程中必不可少的重要技術資料。為了滿足生產、管理和技術交流的需要,國家質量技術監督局和標準局頒布了《技術制圖》和《機械制圖》等一系列國家標準,對圖樣的內容、格式、畫法、尺寸標注和表達方式等方面做出了統一的規定。工程技術人員必須嚴格掌握并遵守這些規定,樹立標準化觀念。
本章主要介紹國家標準中圖紙的幅面、格式、標題欄、比例、字體、尺寸標注等有關規定; 并簡要介紹常用繪圖工具及其用法,常用幾何作圖方法及平面圖形的分析與繪圖等內容。
1.1國家標準《技術制圖》和
《機械制圖》的一般規定
國家標準簡稱“國標”,用代號GB表示,代號“GB/T”是國家推薦標準。例如GB/T 14689—2008發布于2008年的標準順序號為14689的國家推薦標準。
1.1.1圖紙幅面和規格
下面根據國家標準《技術制圖圖紙幅面和規格》(GB/T 14689—2008)進行詳細介紹。
1. 圖紙幅面尺寸
繪制圖樣時,應優先采用表11規定的基本幅面尺寸,長邊與短邊之比是2∶1。圖幅代號分別為A0、A1、A2、A3、A4五種,其尺寸關系如圖11所示,圖中粗實線表示為基本幅面,必要時可以按標準規定加長幅面,但加長后的圖幅尺寸必須是由基本幅面的短邊成整數倍增加得出,圖中虛線表示加長幅面。加長后圖幅代號記作: 基本圖幅代號×倍數。例如A3×3,即表示加長后的圖紙尺寸為420mm×891mm。
表11幅面及圖框尺寸
單位: mm
幅面代號A0A1A2A3A4
尺寸B×L841×1189594×841420×594297×420210×297
邊框
a25
c105
e2010
表11中A0圖紙長邊L=1189mm,短邊B=841mm,A1號圖紙的幅面是A0號圖紙幅面的一半,其余類推,其關系如圖11所示。表11中a、c、e為留邊寬度。
圖11基本幅面與加長幅面的尺寸
2. 圖框格式
(1) 圖框格式。圖幅內必須含有圖框,圖框用粗實線繪制。其格式分為留裝訂邊和不留裝訂邊兩種,但要注意同一產品的圖樣只能用一種格式的圖框。
不留裝訂邊的圖紙,其圖框如圖12所示,寬度e可依幅面代號從表11中查出。
圖12不留裝訂邊的圖框格式
留裝訂邊的圖紙,其圖框如圖13所示,裝訂邊寬度a和c可依幅面代號從表11中查出。
圖13留裝訂邊的圖框格式
(2) 對中符號。為了使圖樣復制和微縮攝影時定位方便,對各號圖紙均應在圖紙各邊長的中點處畫出對中符號。對中符號用粗實線繪制,線寬不小于0.5mm,長度自紙邊界開始至伸入圖框內約5mm,對中符號位置誤差不應大于0.5mm,對中符號位置位于標題欄內部時,伸入部分省略,如圖14所示。
圖14對中符號
3. 標題欄
為了使圖樣便于管理和查閱,每張圖樣都必須有標題欄。標題欄的位置一般位于圖框右下角,標題欄的外框用粗實線繪制,其右邊和底邊與圖框線重合,其余用細實線繪制。標題欄的格式國家標準已做了統一規定,標準標題欄格式如圖15所示,在實際生產設計中應遵守這種格式。為簡便起見,學生完成制圖作業時建議采用如圖16所示的簡易標題欄格式。
圖15標準標題欄格式
圖16簡易標題欄格式
若標題欄的長邊置于水平方向并與圖紙長邊平行時,則構成X型圖紙如圖12(a)、圖13(a)所示; 若標題欄的長邊垂直于圖紙長邊時,則構成Y型圖紙,如圖12(b)、圖13(b)所示。看圖方向應與標題欄方向一致。
為了充分利用預先印制的圖紙,允許將X型圖紙的短邊置于水平位置使用,如圖17(a)所示,或將Y型圖紙的長邊置于水平位置使用,如圖17(b)所示。
圖17標題欄位于右上角時的看圖方向
圖18方向符號
此時,看圖方向與標題欄方向不一致,為了明確繪圖與看圖時圖紙的方向,必須在圖紙下端對中符號處畫出方向符號。方向符號是用細實線繪制的等邊三角形,其大小和所處的位置如圖18所示。
1.1.2比例
下面根據國家標準《技術制圖比例》(GB/T 14690—1993)進行詳細介紹。
比例是指圖中圖形與其實物相應要素的線性尺寸之比。比例分為原值比例、放大比例和縮小比例三種。
(1) 原值比例: 比值為1的比例,即1∶1。
(2) 放大比例: 比值大于1的比例,即2∶1、5∶1等。
(3) 縮小比例: 比值小于1的比例,即1∶2、1∶5等。
繪制圖樣時,為了能直接從圖樣上看出實物的真實大小,應盡量采用1∶1的原值比例繪圖。對于大而簡單的機件,可采用縮小比例,而對于小而復雜的機件,宜采用放大的比例。
繪制同一機件的各個視圖時,原則上應采用相同的比例,并在標題欄的比例欄中標明所用的比例。當某個視圖采用了不同的比例時,必須另行標注。但需要注意的是,不論采用何種比例繪制圖樣,標注尺寸必須都是機件的實際尺寸,與比例無關,如圖19所示。
圖19同一機件不同比例繪制的圖樣
國家標準《技術制圖比例》(GB/T 14690—1993)中,規定了繪圖比例及其標注方法。需要按比例繪制圖樣時,首先應由表12規定的優先系列中選取適當的比例; 必要時,也允許選取表13的允許系列比例。
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